Статья, представленная в этом месяце в научный журнал Письма из астрофизического журналадоступно на сервере допечатной подготовки arXiv, описывает открытие, которое, если оно будет подтверждено, может стать революцией в изучении сверхмассивных черных дыр.
По словам авторов исследования, они, возможно, нашли первые свидетельства «семян» этих космических монстров в ранней Вселенной, что помогло бы объяснить, как некоторые из этих загадочных объектов с массами, эквивалентными массам Солнца в миллионы или даже миллиарды раз росла так быстро, что существовала менее чем через 1 миллиард лет после Большого Взрыва.
Потенциально эти « зародыши » представляют собой черные дыры примерно в 40 миллионов раз массивнее Солнца. Считается, что эти « зародыши » образуются в результате прямого коллапса газовых облаков, в отличие от типичной черной дыры, которая рождается, когда массивная звезда достигает заканчивает свою жизнь и разрушается под действием собственной силы тяжести.
Теоретические модели галактик, в которых могут разместиться эти зародыши сверхмассивных черных дыр, называются галактиками больших черных дыр (OBG). Они будут находиться в 13,8 миллиардах световых лет отсюда и будут видны космическими обсерваториями такими, какими они появились в зачаточном состоянии Вселенной.
Два телескопа НАСА предоставляют данные для обзора
Судя по всему, двум аппаратам НАСА наконец-то удалось получить один из таких снимков. Так говорится в новом исследовании, проведенном международной группой ученых во главе с исследователем Гарвардского и Смитсоновского центра астрофизики Акосом Богданом.
Когда ученые исследовали квазар в галактике под названием UHZ1 с помощью космического телескопа Джеймса Уэбба (JWST) и рентгеновской обсерватории Чандра, они обнаружили объект с массой, характерной для черных дыр. По словам Богдана, объединенные данные JWST и Chandra соответствовали тому, что можно было бы ожидать от OBG.
Рентгеновское излучение, полученное Чандрой, показало, что одна из этих космических аномалий «растет», связанная с квазаром, что было особенно убедительно для идентификации окружающей галактики как OBG.
Исследователи также сравнили свои наблюдения с моделированием быстрого роста сверхмассивных черных дыр и обнаружили хорошее совпадение.
«Как главный кандидат на OBG, галактика UHZ1 предоставляет убедительные доказательства образования сверхмассивных ранних зародышей в результате прямого коллапса в ранней Вселенной», — говорится в статье.
Из архива…
«Большие дела из маленьких начинаний»
Популярная модель первичных черных дыр состоит в том, что они были семенами галактик и звезд. Это объясняет, почему большинство галактик сейчас содержат сверхмассивную черную дыру. https://t.co/qoAkL2ig8E pic.twitter.com/YZyecWzUNG
— Брайан Коберлейн (он/его) (@BrianKoberlein) 16 августа 2023 г.
Читать далее:
Изучение «семен» сверхмассивных черных дыр имеет ограничения
Сами авторы указывают на ограничения в своих исследованиях и призывают к осторожности при экстраполяции того, что черная дыра, растущая внутри галактики UHZ1, достигла сверхмассивного статуса. Они также подчеркивают, что возможность такого роста будет очень сильно зависеть от среды, в которой окажется потенциальное семя, с обильным количеством газа и пыли, необходимых для его роста.
Еще многое предстоит исследовать, прежде чем можно будет подтвердить зародышевую популяцию черных дыр и установить связь со сверхмассивными гравитационными колодцами в зарождающейся Вселенной, но это недавнее открытие может стать шагом в правильном направлении.
«Поскольку JWST обнаруживает больше черных дыр [distantes e precoces] В следующих циклах мы планируем проанализировать эти источники, исследовать возможные рентгеновские аналоги с помощью Chandra и развить более глубокое понимание OBG и физики тяжелого посева», — сказал Богдан веб-сайту. Space.com.
Вы смотрели новые видео на YouTube цифрового взгляда? Подписывайтесь на канал!